Question

銅及其化合物在工農業生產及日常生活中應用非常廣泛。
（1）由輝銅礦制取銅的反應過程為：
2Cu₂S(s) + 3O₂ (g) = 2Cu₂O(s) + 2SO₂(g) △H=－768.2kJ·mol^－1,①
2Cu₂O(s) + Cu₂S(s) =" 6Cu(s)" + SO₂(g)   △H=+116.0kJ·mol^－1,②
①熱化學方程式：Cu₂S(s) + O₂(g) =" 2Cu(s)" + SO₂(g) △H=　　kJ·mol^－1。
②獲得的粗銅需電解精煉，精煉時粗銅作　　極（選填：“陽”或“陰”）。
（2）氫化亞銅是一種紅色固體，可由下列反應制備
4CuSO₄ + 3H₃PO₂ + 6H₂O =" 4CuH↓" + 4H₂SO₄ + 3H₃PO₄ 。
①該反應還原劑是　　（寫化學式）。
②該反應每轉移3 mol電子，生成CuH的物質的量為　　。
（3）氯化銅溶液中銅各物種的分布分數(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數)與c(Cl^－) 的關系如圖。

①當c(Cl^－)="9" mol·L^－1時，溶液中主要的3種含銅物種濃度大小關系為　　。
②在c(Cl^－)="1" mol·L^－1的氯化銅溶液中，滴入AgNO₃溶液，含銅物種間轉化的離子方程式為　　（任寫一個）。
(4) 電解Na₂HPO₃溶液可得到亞磷酸，裝置如圖（說明：陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過）
①陽極的電極反應式為____________________。
②產品室中反應的離子方程式為____________。

Answer 1

（16分）（1）①Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g） △H=-217.4KJ/mol；（2分）
②陽；（2分）
（2）①H₃PO₂（2分）；②1mol（2分）；
（3）①c（CuCl₂）＞c（CuCl⁺）＞c（CuCl₃^-）（2分）；
②Cu²⁺+Cl^-═CuCl⁺（2分）．
（4）①4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑（2分）
②HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃（2分）

解析試題分析：（1）①根據蓋斯定律可得Cu₂S(s) + O₂(g) =" 2Cu(s)" + SO₂(g) △H=（①+②）/3=（－768.2kJ·mol^－1+116.0kJ·mol^－1）/3=-217.4KJ/mol；
②粗銅精煉時，粗銅作陽極，純銅作陰極；
（2）①根據還原劑的判斷，元素化合價升高的物質作還原劑，在4CuSO₄ + 3H₃PO₂ + 6H₂O =" 4CuH↓" + 4H₂SO₄ + 3H₃PO₄ 中P元素的化合價升高，所以還原劑是H₃PO₂；
②該反應中每生成4molCuH轉移 12mol電子，所以每轉移3 mol電子，生成CuH的物質的量為1mol；
（3）①由圖可知，當c(Cl^－)="9" mol·L^－1時，溶液中主要的3種含銅物種濃度大小關系為c（CuCl₂）＞c（CuCl⁺）＞c（CuCl₃^-）；
②從圖上可見，在c（Cl^-）=1mol?L^-1的氯化銅溶液中，主要是Cu²⁺與Cl^-結合生成CuCl⁺，方程式為：Cu²⁺+Cl^-═CuCl⁺；
（4）①根據離子的放電順序及溶液中離子的種類，在陽極放電的是氫氧根離子，所以陽極電極反應式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
②產品室中有亞磷酸生成，原料室中的磷酸氫根離子通過陰膜到達產品室，與通過陽膜到達產品室的氫離子結合生成亞磷酸，所以產品室中的離子方程式為HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃。
考點：考查蓋斯定律的應用，氧化還原反應的計算，圖像的分析，電解原理的應用